CN102350581B - 中压电容储能焊机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中压电容储能焊机，包括：三相电源、升压变压器、三相整流模块、储能模块和焊接变压模块；所述升压变压器接入三相交流电，对输入的交流电进行升压处理；所述三相整流模块分别与所述升压变压器、储能模块连接；所述三相整流模块将升压后的交流电整流为直流电，并向所述储能模块充电；所述直流电的电压值在500V～1000V之间；所述储能模块包括多个储能电容，所述储能电容为金属薄膜无极性电容，其耐压值大于1000V；所述焊接变压模块与所述储能模块的输出端连接。本发明提供的中压电容储能焊机操作安全，且能够节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及电焊机技术领域，尤其涉及一种中压电容储能焊机。
背景技术
电容储能焊机是利用电容存储的电能在瞬间释放出电流，对工件的焊接点进行瞬间放电，使工件的焊接点瞬间高温熔解，从而实现焊接。电容储能焊机广泛用于低碳钢、不锈钢、铜、合金的焊接。
目前，现有的电容储能焊机主要为高压电容储能焊机或低压电容储能焊机。其中，高压电容储能焊机的充放电电压在2800V至3000V之间，在应用过程中，需要使用高压变压器对其充电，由于其高压特性，对绝缘等级要求高，而且对操作工的技能要求也高，以保护操作安全。而低压电容储能焊机的充放电电压低于450V，属于低压，在应用过程中较安全，但是该低压电容储能焊机所需要的电容数量过多，成本高，且占用空间大。
发明内容
本发明实施例提出一种中压电容储能焊机，操作安全，且成本低。
本发明实施例提供的中压电容储能焊机包括：三相电源、升压变压器、三相整流模块、储能模块和焊接变压模块；
所述升压变压器接入三相交流电，对输入的交流电进行升压处理；
所述三相整流模块分别与所述升压变压器、储能模块连接；所述三相整流模块将升压后的交流电整流为直流电，并向所述储能模块充电；所述直流电的电压值在500V~1000V之间；所述储能模块包括多个储能电容，所述储能电容为金属薄膜无极性电容，其耐压值大于1000V；所述储能电容的电容值大于或等于1200uf，且能够承受2000V的反向峰值电压；
所述焊接变压模块与所述储能模块的输出端连接。
进一步的，所述中压电容储能焊机还包括电压传感器、控制模块、三相调压器和可控硅SCR；
所述电压传感器分别与所述控制模块、储能模块连接；所述电压传感器用于检测储能电容的电压，并将电压信息传送至所述控制模块。
所述三相调压器连接在所述三相电源和升压变压器之间，且所述三相调压器还与所述控制模块连接；所述控制模块根据储能电容的电压值来控制所述三相调压器进行调压。
所述可控硅SCR分别与所述储能模块、控制模块连接，用于控制所述储能模块放电。
本发明实施例提供的中压电容储能焊机，使用耐压值大于1000V的金属薄膜无极性电容作为储能电容，储能电路的充放电压在500V~1000V之间，操作安全；而且能够减少所需要的电容数量，提高电容的利用率，节约成本；适用于大电流焊接时的高电压下的放电焊接工艺。此外，由控制模块控制充放电，减少了传输回路的能量损耗，节约了能源。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的中压电容储能焊机的电路模块图；
图2是本发明实施例二提供的中压电容储能焊机的电路结构图；
图3是本发明实施例三提供的中压电容储能焊机的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，本发明实施例一提供的中压电容储能焊机的电路模块图。
本实施例提供的中压电容储能焊机包括：三相电源1、升压变压器2、三相整流模块3、储能模块4和焊接变压模块5；具体如下：
升压变压器2接入三相交流电，对输入的交流电进行升压处理。
三相整流模块3分别与升压变压器2、储能模块4连接；三相整流模块3将升压后的交流电整流为直流电，并向储能模块4充电。其中，直流电的电压值在500V~1000V之间；储能模块包括多个储能电容，储能电容为金属薄膜无极性电容，其耐压值大于1000V。
焊接变压模块5与储能模块4的输出端连接，具体实施时，储能模块4存储的电能在瞬间释放出电流，对焊接变压模块5进行瞬间放电，使工件的焊接点瞬间高温熔解，从而实现焊接。
进一步的，如图1所示，本实施例提供的中压电容储能焊机还包括：电压传感器6、三相调压器7、可控硅SCR（Silicon Controlled Rectifier）和控制模块8；具体如下：
电压传感器6分别与控制模块8、储能模块4连接；电压传感器6用于检测储能电容的电压，并将电压信息传送至控制模块8。
三相调压器7连接在三相电源1和升压变压器2之间，且三相调压器7还与控制模块8连接。控制模块8根据储能电容的电压值来控制三相调压器7进行调压。在一个可选的实施方式中，若储能电容的电压值达到预置的阈值，则控制模块8控制三相调压器7关闭，停止充电；否则控制模块8控制三相调压器7开启，继续充电。
可控硅SCR分别与储能模块4、控制模块8连接，用于控制储能模块4放电。具体实施时，当控制模块8控制可控硅SCR开启时，储能模块4放电；当可控硅SCR关闭时，储能模块4停止放电。
下面结合图2、图3，对本发明实施例提供的中压电容储能焊机的电路结构及工作原理进行详细描述。
参见图2，是本发明实施例二提供的中压电容储能焊机的电路结构图。
本实施例提供的中压电容储能焊机包括：断路器9、三相调压器7、升压变压器2、三相整流模块3、储能模块4、焊接变压电路5、可控硅SCR、电压传感器6和控制模块。具体如下：
如图2所示，断路器9的输入端接入三相电源，其输出端与三相调压器7的输入端连接；三相调压器7的输出端与升压变压器2的输入端连接。具体实施时，电源通过断路器9、三相调压器7传送至升压变压器2，升压变压器2将电压从三相380V升高到三相760V。
升压变压器2的输出端与三相整流模块3的输入端连接，三相整流模块3的输出端连接储能模块4。其中，储能模块4包括多个充电电阻、多个储能电容和多个熔断器，优选的，储能电容为金属薄膜无极性电容，电容值大于或等于1200uf，其耐压值大于1000V，且能够承受2000V的反向峰值电压。如图2所示，电阻R1、R2和R3为充电电阻，电容C1、…Cn为储能电容，以并联方式连接。电容C1、…Cn上还分别串接有熔断器F1、…Fn；电阻R4和电阻R5并联，该并联电路的一端连接在储能电容负极上，另一端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与储能电容正极连接。具体实施时，升压后的交流电通过三相整流模块3整流后，变成电压值在500V~1000V之间的直流电，并向储能模块4充电，能量储存在储能电容C1、…Cn上。
可控硅SCR包括第一极、第二级和控制端，焊接变压模块5包括放电变压器L1。放电变压器L1的初级线圈的一端与储能电容正极连接，另一端与可控硅SCR的第一极连接，可控硅SCR的第二极与储能电容负极连接，可控硅SCR的控制端与控制模块连接，由控制模块控制可控硅SCR导通或关断。此外，如图2所示，电压传感器6与储能模块4连接，实时检测储能电容的电压。具体实施时，控制模块接收电压传感器6检测到的储能电容电压信息，并根据储能电容电压值来控制三相调压器7进行调压。
参见图3，是本发明实施例三提供的中压电容储能焊机的工作流程图。中压电容储能焊机的工作流程如下：
S101、系统启动；
S102、检测中压电容储能焊机的水电气源是否正常；若正常，则执行S103，否则继续检测工作环境；
S103、三相调压器开启，储能模块开始充电；
S104、电压传感器实时检测储能电容的电压；当储能电容的电压达到阈值时，执行S105；否则返回S103，继续充电；
S105、三相调压器关闭，焊接程序开始；
S106、中压电容储能焊机的气缸下行压紧工件，可控硅SCR导通，储能模块放电；
具体的，储能模块存储的电荷经过放电变压器L1释放出焊接能量，对工件的焊接点进行瞬间放电，使工件的焊接点瞬间高温熔解，从而实现一次焊接；
S107、气缸回程，开始下一次充电。
本发明实施例提供的中压电容储能焊机，使用耐压值大于1000V的金属薄膜无极性电容作为储能电容，储能电路的充放电压在500V~1000V之间，操作安全；而且能够减少所需要的电容数量，提高电容的利用率，节约成本；适用于大电流焊接时的高电压下的放电焊接工艺。此外，由控制模块控制充放电，还减少了传输回路的能量损耗，节约了能源。
[0026] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种中压电容储能焊机，其特征在于，包括：三相电源、升压变压器、三相整流模块、储能模块和焊接变压模块；
所述升压变压器接入三相交流电，对输入的交流电进行升压处理；
所述三相整流模块分别与所述升压变压器、储能模块连接；所述三相整流模块将升压后的交流电整流为直流电，并向所述储能模块充电；所述直流电的电压值在500V~1000V之间；所述储能模块包括多个储能电容，所述储能电容为金属薄膜无极性电容，其耐压值大于1000V；所述储能电容的电容值大于或等于1200uf，且能够承受2000V的反向峰值电压；
所述焊接变压模块与所述储能模块的输出端连接。
2.如权利要求1所述的中压电容储能焊机，其特征在于，所述中压电容储能焊机还包括电压传感器和控制模块；所述电压传感器分别与所述控制模块、储能模块连接；所述电压传感器用于检测储能电容的电压，并将电压信息传送至所述控制模块。
3.如权利要求2所述的中压电容储能焊机，其特征在于，所述中压电容储能焊机还包括三相调压器；所述三相调压器连接在所述三相电源和升压变压器之间，且所述三相调压器还与所述控制模块连接；所述控制模块根据储能电容的电压值来控制所述三相调压器进行调压。
4.如权利要求3所述的中压电容储能焊机，其特征在于，所述中压电容储能焊机还包括可控硅SCR；所述可控硅SCR分别与所述储能模块、控制模块连接，用于控制所述储能模块放电。
5.如权利要求4所述的中压电容储能焊机，其特征在于，所述储能模块还包括多个充电电阻和多个熔断器；每个储能电容串联连接一个熔断器。
6.如权利要求5所述的中压电容储能焊机，其特征在于，所述可控硅SCR包括第一极、第二级和控制端；所述焊接变压模块包括放电变压器；
所述放电变压器的初级线圈的一端与储能电容正极连接，另一端与所述可控硅SCR的第一极连接，所述可控硅SCR的第二极与储能电容负极连接；所述可控硅SCR的控制端与所述控制模块连接，由所述控制模块控制所述可控硅SCR导通或关断。
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